题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A B C A A ABC BD BD
1.B
【详解】A.由光路可知,光线b的偏折程度大于光线a,可知宝石对光的折射率比对光的折射率小,故A错误;
B.根据,由于宝石对光的折射率比对光的折射率小,则在宝石中光的传播速度比光的传播速度大,故B正确;
C.若仅增大光在P点的入射角,因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角,光线射到MN上的入射角不可能达到临界角,则光不可能在上发生全反射,故C错误;
D.a光的折射率较小,则频率较小,波长较长,根据
可知用同一双缝干涉装置做实验,光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.交变电流电压表的示数应该为交变电压的有效值,正弦式交变电压的有效值为
所以电压表的示数为12V,故A错误;
B.时,线圈的电动势最大,此时线圈应处于中性面的垂直面,即线圈与磁感线平行,故B正确;
C.交变电流在一个周期内,电流方向改变两次,故电流方向改变次数次,故C错误;
D.交变电流的峰值为,而电容器的电压为12V,故交变电流的峰值大于电容器的电压,电容器会被击穿。
故选B。
3.A
【详解】A.研究图2中的规律时,光电管加正向电压,则图1开关需打在2上,选项A正确;
B.因蓝光频率较大,根据
可知蓝光截止电压较大,则图2中b光表示蓝光,a光表示黄光,选项B错误;
C.a光为黄光,波长较大,则a、b两束光分别射入同一单缝衍射装置,a光的衍射现象比b光更明显,选项C错误;
D.因红光的频率比黄光还小,则换用红色激光进行实验不一定能发生光电效应,可知不一定可以测得此光电管的伏安特性曲线,选项D错误。
故选A。
4.B
【详解】A.根据
可知大量处于第能级的氢原子向下跃迁时最多发出种不同频率的光子,故A错误;
B.处于能级的氢原子发生电离需要吸收的能量为,已知可见光光子的能量范围,由于紫外线的光子能量大于可见光的光子能量,所以处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离,故B正确;
C.氢原子由激发态跃迁到基态后,核外电子的动能增大,原子的电势能减小,故C错误;
D.氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量为
可知氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子不是可见光光子,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近过程,分子之间的引力和斥力都增大,故A错误;
B.分子间距大于时,分子力为引力,分子间距小于时,分子力为斥力,故分子力先做正功再做负功,故B错误;
C.在时,分子力做正功最多,动能最大,分子势能最小,故C正确;
D.在时,随的减小,分子势能变大,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.不变,如果将输送电压由240kV升级为1000kV,变为原来的,根据,所以变为原来的,故A正确;
B.根据可知,因变为原来的2倍,变为原来的,则输电线上的电流变为原来的,故B错误;
C.根据可知变为原来的,故C错误;
D.总功率变大,损失的功率变小,则用户端功率变大,因用户端电压不变,则变大,又变小,,则变大,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒有14-14=0,6-7=-1
可知,衰变为和电子,发生的是β衰变,故A正确;
B.、具有的中子数分别为12-6=6,14-6=8
可知,、具有不相同的中子数,故B错误;
C.根据半衰期的规律有
其中
解得t=11460年
故C错误;
D.衰变过程释放能量,表明比更加稳定,原子核越稳定,比结合能越大,可知,比原子核的比结合能小,故D错误。
故选A。
8.ABC
【详解】AB.根据理想气体状态方程pV=nRT
可得,pV乘积与温度成正比,结合图像可得状态A与状态C温度相同,B→C过程气体温度降低,故AB正确;
C.C →A过程体积减小,外界对气体做功,温度不变,内能不变,结合热力学第一定律
可知气体放出热量,故C正确;
D.A →B过程气体体积变大,气体对外界做功,故D错误。
故选ABC。
9.BD
【详解】B.第一种方式,设气缸容积为5V
对B部分气体,由玻意耳定律可得
解得
对A部分气体,由理想气体状态方程可得
代入数据解得,故B正确;
CD.第二种方式,设气缸容积为5V,缓慢抽气,导热气缸,可视为两部分气体均作等温变化
对A部分气体,由玻意耳定律可得
解得
对B部分气体,由玻意耳定律可得
代入数据解得
第二种方式,抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值,故C错误,D正确;
A.由以上两种方式所求的末状态压强可知,A错误;
故选BD。
10.BD
【详解】AB.由图可知,波长为8m,周期为0.2s,所以
由乙图可知,t=0.10s时质点Q沿y轴负方向运动,根据“上下坡”法可知,该波沿x轴负方向传播,t=0.25s时,波沿x轴负方向传播的距离为
根据平移法可得此时波形图如图所示
由图可知,质点P的加速度沿y轴正方向,故A错误,B正确;
C.从t=0.10s到t=0.25s,即经过0.15s时间,等于四分之三个周期,P点不是特殊位置,故质点P通过的路程不等于30cm,故C错误;
D.由乙图可知,质点Q做简谐运动的表达式为
故D正确。
故选BD。
二 填空题
11. ACBED V/S
12 【答案】(1)10.75 (2) (3)偏小
【详解】(1)图乙可知游标卡尺精度为0.05mm,则小球的直径
(2)磁性小球经过最低点时手机软件测得的磁感应强度最大,设单摆的周期为T,根据题图可知
(3)摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,摆长变长,根据
可知,测得的重力加速度偏小。
13.答案:(1)4 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m
解析:(1)小球下摆过程,由机械能守恒定律得:
m0gL=m0v,
代入数据解得:v0=4 m/s
(2)小球反弹过程机械能守恒
有m0gh=m0v
解得:v1=2 m/s
小球与A碰撞过程系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向
由动量守恒定律有:m0v0=-m0v1+ mvA
代入数据得vA =1 m/s
(3)物块A与木板B相互作用过程,系统动量守恒,以A的速度方向为正方向
由动量守恒定律得:mvA=(m+M)v
代入数据解得:v=0.5 m/s
由能量守恒定律得:μmgx=mv-(m+M)v2
代入数据解得x=0.25 m
14.答案:(1)6种 (2)1.88×10的六次方 (3)不能发生光电效应
15.答案:(1)pB=2p0 (2)VB2=2V0(3)TA2=700K
解析:(1)设加热前汽缸B中的气体压强为pB,对两活塞和细杆整体,水平方向上受力平衡,则有
pASA+p0SB=p0SA+pBSB
SB=3SA
联立两式,代入数据解得pB=2p0
(2)B内气体做等温变化,由玻意耳定律有
pB 3V0=pB2 VB2
代入数据解得VB2=2V0
(3)B的体积减小了V0,故加热后A的体积为
再次对两活塞和细杆整体,水平方向受力平衡可得
pA2 SA+p0 SB=p0 SA+pB2 SB
代入数据解得pA2=7p0
对A中气体,根据理想气体状态方程可得
代入数据解得TA2=700K2024—2025学年度第二学期高二物理学科第三次月考试卷
(本试卷共15题,满分100分,时间75分钟 )
选择题:(共10小题,共46分,第1-7题为单选,每题4分,共28分,第8-10题为多选题,共18分,每小题6分,有选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.明代方以智在《物理小识》 中记载: “凡宝石面凸则光成一条,有数棱则必有一面五色” ,这描述的是光的色散现象。如图,半圆是一宝石的横截面,MN 是其直径,P 是圆弧上的一点。在横截面所在的平面,一束光自P点射入宝石,折射为 a、b两束单色光。 下列说法正确的是( )
A.宝石对a光的折射率比对b光的折射率大
B.在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大
C.若仅增大光在P点的入射角,a光先在MN上发生全反射
D.用同一双缝干涉装置做实验,a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小
2.风能是一种清洁的可再生能源。小型风力交流发电机,其原理可以简化为图甲,发电机线圈电阻不计,外接电阻R,当线圈匀速转动时,产生的电动势随时间变化如图乙所示,则( )
A.电压表的示数为V
B.t=0.1s时刻,线圈恰好转到图示位置
C.通过电阻R的电流方向每秒改变10次
D.若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器,电容器不会被击穿
3.图1为光电效应实验电路图,某小组实验时用黄、蓝两种颜色的激光分别照射光电管的阴极K,图2为两次实验时得到的伏安特性曲线。下列说法正确的是( )
A.研究图2中的规律时,图1开关需打在2上
B.图2中a光表示蓝光,b光表示黄光
C.a、两束光分别射入同一单缝衍射装置,b光的衍射现象比a光更明显
D.换用红色激光进行实验,也一定可以测得此光电管的伏安特性曲线
4.我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟具有体积小、重量轻等优点,氢原子钟通过氢原子能级跃迁而辐射的电磁波校准时钟,氢原子能级示意图如图所示,已知可见光光子的能量范围,则下列说法正确的是( )
A.处于第能级的氢原子向下跃迁时最多发出种不同频率的光子
B.处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
C.氢原子由激发态跃迁到基态后,核外电子的动能减小,原子的电势能增大
D.氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子是可见光光子
5.两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示,曲线与轴交点的横坐标为,相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,则( )
A.分子之间的引力和斥力都减小
B.分子力先做负功再做正功
C.在时,分子势能最小,动能最大
D.在时,随的减小,分子势能变小
6.白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一,额定电压世界最高,被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,降压变压器的原、副线圈匝数分别为、。保持发电机输出电压及输电线路上的总电阻不变。如果将输送电压由240kV升级为1000kV,输送的总电功率变为原来的2倍,则( )
A.变为原来的
B.输电线上的电流变为原来的
C.输电线上损失的功率变为原来的
D.如果用户两端电压不变,应变小
7.发生放射性衰变为,半衰期约为5730年。已知植物存活期间,其体内与的比例不变;生命活动结束后,的比例持续减少。现通过测量得知,某古木样品中的比例是现代植物样品的25%,则( )
A.衰变为发生的是β衰变
B.、具有相同的中子数
C.该古木的年代距今约为5730年
D.比原子核的比结合能更大
8.(多选)一定质量的理想气体经历A→B→C→A的状态变化过程,压强和体积的变化情况如图所示。正确的说法是( )
A.状态A与状态C温度相同
B.B→C过程气体温度降低
C.C→A过程气体放出热量
D.A→B过程外界对气体做功
9.(多选)如图,水平放置的导热气缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时,A、B的压强均为,体积比为,环境温度为。现通过两种方式改变A、B两部分的体积,第一种方式是通过A气缸中的加热丝对A中气体缓慢加热,B中气体保持温度不变;第二种方式是通过B气缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气;两种方式均使A、B的体积比变为。以下说法正确的是( )
A.两种方式末状态A中气体的压强相等
B.第一种方式,末状态A中气体的温度为
C.第二种方式,抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为
D.第二种方式,抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为
10.(多选)图甲所示为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图乙所示为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.在t=0.25s时,质点P的加速度沿y轴负方向
B.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
C.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
D.质点Q简谐运动的表达式为,单位为m
二.实验题(每空3分,共15分)
11. “用油膜法估测分子的大小”实验体现了构建分子模型的物理思想,应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。
①某同学进行了下列操作:
取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V
将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
C.向浅盘中倒入约 2 cm 深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积 S E.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上正确合理的操作顺序是 A 。(填字母代号)
②若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V,测得单分子油膜的面积为 S,则油酸分子的直径 D= 。
12.“开拓”学习小组的同学们正在利用智能手机和一个磁性小球进行“用单摆测量重力加速度”实验,实验装置如图甲所示。
(1)学习小组的同学用游标卡尺测得磁性小球的直径,示数如图乙所示,则磁性小球的直径 _ 。
(2)将摆线上端固定在铁架台上,下端固定在磁性小球上,将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方,使小球在竖直面内做小角度摆动(摆角小于5°),打开智能手机的磁传感器,测量磁感应强度的变化。手机软件记录的磁感应强度随时间变化的关系如图丙所示,则单摆的周期 (用和表示)。
(3)假设实验过程中,由于摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,则根据单摆周期公式直接求得的值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三 计算题(共39分,第13题12分,第14题12分,第15题15分)
13.一质量M=6 kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量m=6 kg,停在B的左端,质量为m0=1 kg的小球用长为L=0.8 m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2 m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1(g=10 m/s2),求:
(1)小球运动到最低点与A碰撞前瞬间小球的速度;
(2)小球与A碰撞后瞬间物块A的速度;
(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板B至少多长。
114.如图 16 所示为氢原子最低的四个能级,当一群氢原子处于 n=4 的能级上向低能级跃迁时:
有可能放出几种能量的光子?
在哪两个能级间跃迁时,所放出光子波长最长
已知金属钠的截止频率为 5.53×1014 Hz,普朗克常量 h=6.63×10-34 J·s。请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光 电效应。
图 16
15.如图所示,水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,其活塞面积之比为SA:SB=1:3。两活塞之间用刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸始终不漏气。初始时,A、B中气体的体积分别为V0、3V0,温度皆为T0=300K,A中气体压强pA=4p0,p0是汽缸外的恒定大气压强。现对A缓慢加热,在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到pB2=3p0。求:
(1)加热前汽缸B中的气体压强;
(2)加热后汽缸B中的气体体积VB2;
(3)加热后汽缸A中的气体温度TA2。